Question

下表為某品牌家用燃?xì)鉄崴�器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)．熱負(fù)荷是指燃料在燃燒器中完全燃燒時單位時間內(nèi)所釋放的熱量．

燃?xì)夥N類	天然氣
額定熱負(fù)荷	16Kw
適用水壓	0.025MPa～0.75MPa
額定產(chǎn)熱水能力	8L/min（△t=25℃）

（1）熱水器機(jī)殼上印有這樣一條警告：“氣溫低于0℃時，用后請打開放水塞，放盡機(jī)內(nèi)存水，再擰緊…”．這樣做的原因是______．
（2）試求該型號家用燃?xì)鉄崴�器正常工作時的效率．
（3）某高樓內(nèi)的住戶家的燃?xì)鉄崴�器比地面的配水房�?00m，若要該戶居民家里的燃?xì)鉄崴�器能正常工作，則配水房提供的水壓應(yīng)不低于多少Pa？

Answer 1

解：（1）氣溫低于0℃時，使用后的熱水器中殘存的水會結(jié)冰．水結(jié)冰后，密度變小，體積膨脹，很容易把熱水器脹破．所以，氣溫低于0℃時，用后需要打開放水塞，放盡機(jī)體內(nèi)存水，再擰緊；
（2）熱水器正常工作1min，產(chǎn)生的熱量：
Q=Pt=16×10³W×60s=9.6×10⁵J，
根據(jù)ρ=可得，1min內(nèi)加熱水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×8×10^-3m³=8kg，
這些水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×8kg×25℃=8.4×10⁵J，
熱水器的燒水效率：
η=×100%=×100%=87.5%；
（3）配水房提供的最小水壓：
p=p₀+p_水=p₀+ρgh=2.5×10⁴Pa+1.0×10³kg/m³×10N/kg×100m=1.025×10⁶Pa．
答：（1）水凝固成冰時，體積變大，容易脹壞機(jī)器；
（2）該型號家用燃?xì)鉄崴�器正常工作時的效率為87.5%；
（3）配水房提供的水壓應(yīng)不低于1.025×10⁶PaPa．
分析：（1）水的凝固點是0℃，水在結(jié)冰過程中體積會膨脹；
（2）已知熱水器的額定熱負(fù)荷和1min，可以得到在此時間產(chǎn)生的熱量Q；已知1min加熱水的體積，根據(jù)密度公式可以得到1min加熱水的質(zhì)量；已知水的質(zhì)量、比熱和升高的溫度，可以得到吸收的熱量；又已知水吸收的熱量和熱水器產(chǎn)生的熱量，兩者之比就是熱水器的燒水效率；
（3）知道住戶家的燃?xì)鉄崴�器比地面的配水房�?00m，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式求出水產(chǎn)生的壓強(qiáng)然后加上使用的最小水強(qiáng)即為配水房提供的最小水壓．
點評：本題考查了電功公式、密度公式、吸熱公式、效率公式和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是銘牌參數(shù)含義的理解與應(yīng)用，同時要注意水在結(jié)冰過程中體積會膨脹以及計算配水房提供的水壓時要加上使用的最小水壓．